一种预热熔融一体式直流电弧等离子体熔炉制造技术

本发明专利技术公开了一种预热熔融一体式直流电弧等离子体熔炉，炉膛本体内从上到下依次设置预热室、加热室和熔融室，加热室侧面设置阵列式的等离子体加热器接口，等离子体加热器接口与等离子体加热器相连接，加热室下部设置有用于固定筛网的锥面台阶，预热室顶部的高温气体出口连接有高温气体管道，预热室上部侧边开设用于与进料器相连接的固体进料器接口；炉膛本体外部设置有用于冷却炉膛并搜集余热的冷却水套，本发明专利技术采用直流电弧等离子体放电技术高效利用电能电离气体，获得精确可调的高温等离子体加热熔融固体，改进燃烧加热方法，在结构上一体化设计预热区与加热区，结构紧凑高效，同时实现余热余气的回收和再利用，提高能源利用效率。用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种预热熔融一体式直流电弧等离子体熔炉


[0001]本专利技术涉及等离子体加热
，具体为一种预热熔融一体式直流电弧等离子体熔炉。

技术介绍

[0002]工业生产中常常有金属熔炼和非金属熔化等原材料加热需求，这种原材料加热过程往往需要消耗大量能源并产生污染物排放。在当前能源日趋紧张的背景下，对能源利用和环境保护提出了更高的技术要求。
[0003]目前工业生产过程中的常用加热方式包括焦炭加热、电磁感应加热和油、气燃烧火焰加热。焦炭加热由于环境污染大、能源利用率低已经基本取消。电磁感应加热只能加热金属，对非金属材料无法实现高频感应加热，且由于电力紧张，一次性投资大，需要避让错峰等原因，一些中小型企业无法普及，主要采用燃气火焰加热方法居多。
[0004]一般燃气燃烧火焰加热是传统的以自由火焰为特征的空间燃烧，由于气体的导热和辐射性能较差，使得火焰面附近温度梯度很陡，分布不均匀，容易形成局部高温区，并且火焰面很窄，造成大量氮氧化合物生成；这种燃烧方式还需要较大的空间，预热器和燃烧器分散布置，要求燃烧设备体积庞大，燃烧稳定性差、负荷调节能力小。高温烟气经除尘后直接排入大气，无直接的余热余气回收处理装置，能源浪费极大，有效热利用率低，对环境造成很大的污染。
[0005]随着工业可持续发展改革的提出，绿色环保的能源利用越来越急迫。需要针对绿色工业能源需求，在技术上改进燃烧加热方法，提高能源利用效率，实现能源高效清洁利用与降低生态环境压力，达到节能环保与工业发展的平衡。为此，我们推出一种预热熔融一体式直流电弧等离子体熔炉。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种预热熔融一体式直流电弧等离子体熔炉，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种预热熔融一体式直流电弧等离子体熔炉，包括熔炉本体，所述熔炉本体包括炉膛本体，炉膛本体内从上到下依次设置预热室、加热室和熔融室，加热室侧面设置阵列式的等离子体加热器接口，等离子体加热器接口与等离子体加热器相连接，加热室下部设置有用于固定筛网的锥面台阶，熔融室底部设置有用于引导液体流出熔炉本体进入下游设备的熔融物出口；
[0008]所述预热室顶部的高温气体出口连接有高温气体管道，预热室上部侧边开设用于与进料器相连接的固体进料器接口；
[0009]所述炉膛本体外部设置有用于冷却炉膛并搜集余热的冷却水套，冷却水套底部设置有用于连接进水管的冷却水进口，冷却水套底部另一侧设置有用于导出集热后的水流的冷却水出口；
[0010]所述冷却水进口连接有水管，所述水管上设有水泵，所述等离子体加热器通过电缆连接有等离子体驱动电源，电缆上设有放电开关，所述等离子体加热器的进气口连接有气管，所述气管上设有气泵。
[0011]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过选择和控制等离子体驱动电源的电流幅值和输出功率，可有效调节和获得不同温度状态的高温等离子体，从而获得不同程度和范围的加热区域，处理不同熔点的固体物，适应不同固体材料的加热熔融需求。
[0012]不涉及气液态燃料，大大提高了作业安全性和储运勤务便捷性。工作时，空气电离可形成等离子体火焰，加热过程中高温等离子体火焰与固体直接作用，加热区域集中，能量利用效率高，加热效果好，余气污染物较少。且火焰温度状态与驱动电流直接相关，受环境影响较小，一体式结构设计利用高温气体对待熔融固体物进行了预热，同时设置了余气余热回收装置(即冷却水经冷却水进口进入炉膛本体外部设置的冷却水套，与炉膛本体进行充分热交换并搜集余热后，由冷却水出口流出，待后续进一步利用处理)，整体设备体积紧凑、节能环保、具有较宽的负荷调节范围，能量利用效率高。
[0013]采用直流电弧等离子体放电技术高效利用电能电离气体，获得精确可调的高温等离子体加热熔融固体，改进燃烧加热方法，在结构上一体化设计预热区(即预热室)与加热区(即加热室)，结构紧凑高效，同时实现余热余气的回收和再利用，提高能源利用效率。
附图说明
[0014]图1为本专利技术整体的结构示意图；
[0015]图2为本专利技术熔炉本体的结构示意图。
[0016]图中：1、熔炉本体；101、炉膛本体；102、预热室；103、加热室；104、熔融室；105、锥面台阶；106、等离子体加热器接口；107、高温气体出口； 108、固体进料器接口；109、熔融物出口；110、筛网；111、水平台阶；112、高温气体管道；113、冷却水套；114、冷却水进口；115、冷却水出口；2、等离子体加热器；3、进料斗；4、进料器；5、气管；6、气泵；7、放电开关； 8、等离子体驱动电源；9、电缆；10、水泵；11、水管；12、支架。
具体实施方式
[0017]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]请参阅图1
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2，本专利技术提供一种技术方案：一种预热熔融一体式直流电弧等离子体熔炉，包括熔炉本体1，所述熔炉本体1包括炉膛本体101，炉膛本体101内从上到下依次设置预热室102、加热室103和熔融室104，加热室103 侧面设置阵列式的等离子体加热器接口106，等离子体加热器接口106与等离子体加热器2相连接，加热室103下部设置有用于固定筛网110的锥面台阶 105，熔融室104底部设置有用于引导液体流出熔炉本体1进入下游设备的熔融物出口109；
[0019]所述预热室102顶部的高温气体出口107连接有高温气体管道112，预热室102上部侧边开设用于与进料器4相连接的固体进料器接口108；
[0020]所述炉膛本体101外部设置有用于冷却炉膛并搜集余热的冷却水套113，冷却水套113底部设置有用于连接进水管11的冷却水进口114，冷却水套113 底部另一侧设置有用于导出集热后的水流的冷却水出口115；
[0021]所述冷却水进口114连接有水管11，所述水管11上设有水泵10，所述等离子体加热器2通过电缆9连接有等离子体驱动电源8，电缆9上设有放电开关7，所述等离子体加热器2的进气口连接有气管5，所述气管5上设有气泵6。
[0022]所述炉膛本体101耐高温材质的中空圆柱形，上下为半球形空腔。
[0023]所述筛网110为耐高温金属材质制成，用于承接被加热固体。
[0024]所述等离子体加热器2可根据实际需要调整数量。
[0025]所述炉膛本体101中下方的熔融室104外部设置有用于与支架12连接固定的水平台阶111。
[0026]所述进料器4左侧上部设有进料斗3，进料器4右端经由固体进料器接口 108伸入至炉膛本体101内，进料斗3和进料器4配合用于向炉膛本体101内添加待熔融的固体物。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预热熔融一体式直流电弧等离子体熔炉，包括熔炉本体(1)，其特征在于：所述熔炉本体(1)包括炉膛本体(101)，炉膛本体(101)内从上到下依次设置预热室(102)、加热室(103)和熔融室(104)，加热室(103)侧面设置阵列式的等离子体加热器接口(106)，等离子体加热器接口(106)与等离子体加热器(2)相连接，加热室(103)下部设置有用于固定筛网(110)的锥面台阶(105)，熔融室(104)底部设置有用于引导液体流出熔炉本体(1)进入下游设备的熔融物出口(109)；所述预热室(102)顶部的高温气体出口(107)连接有高温气体管道(112)，预热室(102)上部侧边开设用于与进料器(4)相连接的固体进料器接口(108)；所述炉膛本体(101)外部设置有用于冷却炉膛并搜集余热的冷却水套(113)，冷却水套(113)底部设置有用于连接进水管(11)的冷却水进口(114)，冷却水套(113)底部另一侧设置有用于导出集热后的水流的冷却水出口(115)；所述冷却水进口(114)连接有水管(11)，所述水管(11)上设有水泵(10)，所述等离子体加热器(2)通过电缆(9)连接有等离子体驱动电源(8)，电缆(9)上设有放电开关(7)，所述等离子体加...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱健平，金涌，
申请(专利权)人：江苏慈智科技有限公司，
类型：发明
国别省市：